桥式起重机监控管理系统设计

论文摘要

本文以提高起重机安全运行,提高装卸效率,加强对电气故障的监测和诊断为目标,采用监控管理技术,开展垃圾液压桥式起重机监控管理系统的研究。应用西门子S7-300系列PLC和组态软件WinCC设计监控管理系统,实现由一台监控主机同时监控三套起重机PLC系统,不仅可以减少操作人员工作强度,提高生产率,而且可以实时监视设备运行状况和故障报警,提高起重机系统和操作人员的安全性能,并能提供历史数据查询,为维护和修理带来极大的方便。本文先分析系统的特点及功能,结合监控系统的发展,提出系统的网络结构、硬件配置及关键技术,确定下位机与现场设备间采用现场总线进行通讯,上位机与下位机通过工业以太网进行数据通讯。接着对系统进行设计,其中监控管理系统分为两部分,第一部分为PLC控制系统,第二部分为控制管理系统。PLC控制系统应用西门子S7-300系列PLC控制现场设备,运用STEP 7编程软件进行程序设计,根据起重机的工作原理,完成起重机起升、大车、小车等机构的PLC控制程序,并用PLCSIM进行了模拟仿真。控制管理系统运用西门子组态软件WinCC设计上位机监控画面,采用以太网中的TCP/IP通讯协议作为外部通道,由于在一台上位机中同时监控三台起重机,加上对直接变量和结构变量的分析,确定采用监控画面采取结构变量和画面窗口相结合的方法进行设计,并分别对各机构的监控界面、趋势界面、报警界面、用户管理界面等进行了详细叙述。最后根据系统报表的需求分析,结合目前组态软件的报表功能特点,对系统中重要的作业报表和设备维护报表,采用VB脚本和SQL Server 2005数据库相结合的方法进行设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 监控系统的研究现状
• 1.2.1 监控系统的发展状况
• 1.2.2 起重机监控系统的国内外发展概况
• 1.3 监控系统中的软硬件
• 1.3.1 PLC硬件
• 1.3.2 组态软件
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 桥式起重机监控管理系统CMS的设计
• 2.1 桥式起重机的结构及特点
• 2.2 CMS系统特点
• 2.3 CMS系统功能概述
• 2.4 CMS系统设计
• 2.4.1 硬件结构
• 2.4.2 软件结构
• 2.4.3 网络结构
• 2.4.4 下位机监控系统的关键技术
• 2.4.5 上位机监控管理系统的关键技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于STEP 7 的下位机控制系统设计
• 3.1 STEP 7 软件
• 3.2 垃圾吊的控制要求
• 3.2.1 垃圾吊的控制方式
• 3.2.2 垃圾吊的安全措施
• 3.3 STEP 7 对PLC控制系统的设计
• 3.3.1 PLC硬件设计
• 3.3.2 PLC控制程序设计
• 3.3.3 PLCSIM模拟仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于WinCC的上位机监控系统设计
• 4.1 WinCC通过TCP/IP采集数据
• 4.1.1 TCP/IP协议
• 4.1.2 WinCC与TCP/IP协议的实现
• 4.2 WinCC监控变量
• 4.2.1 直接变量
• 4.2.2 结构变量
• 4.3 WinCC监控系统设计
• 4.3.1 界面设计
• 4.3.2 监控界面
• 4.3.3 趋势界面
• 4.3.4 报警界面
• 4.3.5 用户管理界面
• 4.4 监控系统运行
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统报表的设计
• 5.1 CMS系统报表的要求
• 5.2 WinCC软件的报表系统
• 5.2.1 WinCC软件的报表布局
• 5.2.2 WinCC软件的报表打印
• 5.3 作业报表的设计
• 5.3.1 报表系统结构
• 5.3.2 数据归档
• 5.3.3 报表生成
• 5.3.4 报表处理
• 5.4 设备维护报表的设计
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结
• 6.1 主要工作回顾
• 6.2 本课题今后需进一步研究的地方
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文
• 致谢